Barometrisk trykksensorkrets - Arbeids- og grensesnittdetaljer

I denne artikkelen skal vi utforske, hva er et barometer og hvordan man kan grensesnitt en barometrisk BMP180-sensor med Arduino. Vi vil også utforske noen av dens viktige spesifikasjoner, og til slutt vil vi lære å forutsi vær ved hjelp av barometriske målinger.

Hva er Barometer?

Barometer er et instrument for måling av atmosfæretrykk. Atmosfæretrykket er den mengden kraft som utøves av jordens atmosfære. Jordens atmosfæriske trykk endrer seg fra tid til annen, endringen i atmosfæretrykket kan forutsi kortsiktig værforhold i lokalområdet.

I moderne tid kan vi få værmelding på fingertuppene via smarttelefon, TV, radio osv. Men i begynnelsen, rundt 1600-tallet, var værmeldingen avhengig av barometer, som ble produsert med giftige kjemiske elementer som kvikksølv.

Kvikksølvbasert barometer var et praktisk verktøy for forskere for bønder. Det spådde været ganske nøyaktig, det hjalp forskere til å gjennomføre vitenskapelige eksperimenter på atmosfæren, og bønder vet når de skal dyrke avlinger til rett tid.

Senere ble mekanisk basert barometer oppfunnet, som ikke brukte noen form for væske. Heldigvis lever vi i en tid med avansert teknologi, der barometriske sensorer er billige og ikke er større enn tommelen.

Illustrasjon av barometrisk sensor:

Nå vet du hva et barometer er og hvor det brukes.

Spesifikasjoner:

• Den kan måle trykk fra 300hPa til 1100hPa (1hPa = 100Pa), 'Pa' betegner Pascal og hPa betegner hektopascal.
• Driftstemperaturen er fra -40 til +85 grader Celsius.
• Måling av temperaturer fra 0 til 65 grader Celsius.
• Typisk driftsspenning 3,3V.
• Strømforbruk 5 mikroampere.
La oss nå dykke ned i kretsskjemaet.

Hvordan det fungerer

Den barometriske BMP180-sensorkretsen ved hjelp av Arduino er faktisk veldig enkel, da den bruker i2C-buss, som er to-leders kommunikasjon. Brikken bruker 3,3 V fra Arduino fra innebygd regulert strømforsyning. Den kan måle lokalt atmosfærisk trykk og omgivelsestemperatur.

Forfatterens prototype:

Programmet er designet for å beregne andre parametere, for eksempel atmosfæretrykk på havnivå og høyde fra havnivå, som vi kan være vitne til fra Serial monitor of IDE.

Før du dykker ned i programmeringsdelen, laster du ned biblioteksfilen fra følgende lenke: github.com/adafruit/Adafruit_BMP085_Unified.git og legger til i Arduino biblioteksmappe.

Programkode:

//-----------Program by R.Girish----------------//
#include
#include
Adafruit_BMP085 bmp
void setup()
{
Serial.begin(9600)
if (!bmp.begin())
{
Serial.println('Could not find a valid BMP085 sensor, check wiring!')
while (1) {}
}
}
void loop()
{
Serial.print('Temperature = ')
Serial.print(bmp.readTemperature())
Serial.println(' *C')
Serial.print('Pressure = ')
Serial.print(bmp.readPressure())
Serial.println(' Pascal')
Serial.print('Altitude = ')
Serial.print(bmp.readAltitude())
Serial.println(' meters')
Serial.print('Pressure at sealevel (calculated) = ')
Serial.print(bmp.readSealevelPressure())
Serial.println(' Pascal')
Serial.print('Real altitude = ')
Serial.print(bmp.readAltitude(101500))
Serial.println(' meters')
Serial.println()
delay(10000)
}
//-----------Program by R.Girish----------------//

Koblingen til biblioteksfilen er opprinnelig laget for BMP085, men den er kompatibel med BMP180.

MERKNAD: Mens du kompilerer programmet, gir IDE en advarsel, vær så snill å ignorere det, koden og biblioteket fungerer helt fint.

Hvordan forutsi vær?

Værmeldingen som sendes på TV og radio, måles fra havnivå og ikke lokalt atmosfærisk trykk. Dette er fordi høyden kan påvirke avlesningen fra sted til sted, og måling på havnivå vil gi en standardverdi over hele barometeret. Så vi fokuserer på trykknivå ved havnivå (beregnet) på seriell skjerm.

Atmosfæretrykket fortsetter å endres, og ingen konstant verdi kan oppnås. Men man kan bestemme været ved å overvåke avlesningen i et eller annet tidsintervall.

Se på avlesningene og legg merke til det, vent i en halv time og legg merke til avlesningen igjen. Hvis lesingen går høyt, betyr dette at været blir solrikt. Hvis lesingen blir lav, kan vi forutsi storm eller regn.

Dette er det samme på tvers av alle barometre. Høyere forskjell mellom innledende og nåværende målinger, jo større er muligheten for å endre værforhold.